从奥运精神,谈大型系统架构
大型复杂工业系统多智能体架构设计与实现
大型复杂工业系统多智能体架构设计与实现随着工业化的推进，许多工业系统正在不断变得更加复杂。
这些系统往往需要多个智能体（或称为智能化设备）来协作工作，以达到更高的效率和更好的性能。
因此，如何设计和实现大型复杂工业系统的多智能体架构成为了一个重要的课题。
多智能体系统（Multi-Agent System, MAS）是一种由多个智能体构成的系统，这些智能体具有自主行为和自我决策能力，并能相互协作以完成特定任务。
在大型工业系统中，MAS架构可以被用来协调各种元件和设备的运转，以达到更好的效果。
在设计和实现大型复杂工业系统的MAS架构时，需要考虑以下几个因素：1.合理利用现有技术工业系统应用了大量的自动化技术，如物联网、云计算、人工智能、大数据分析等等。
在设计MAS架构时，应该合理利用这些技术，以使得整个系统更加智能化，同时也更加高效和可靠。
2.多智能体的协作在设计MAS架构时，每一个智能体都应该具有独特的特性和功能。
这些智能体之间需要通过相互协作来完成整个系统的任务，因此，智能体之间的协作是非常重要的。
MAS架构应该考虑如何实现智能体之间的信息交互和动态协作，以实现整个系统的目标。
3.架构的可扩展性大型复杂工业系统的MAS架构应该具有很高的可扩展性。
这意味着，在必要时，可以通过简单地添加更多智能体来扩大系统的规模。
在设计MAS架构时，应该考虑如何使系统能够轻松地适应不同的工业环境和任务，同时也能够方便地扩大系统规模。
4.系统的安全性和可靠性在工业系统中，安全性和可靠性是极其重要的因素。
因为系统可能会涉及到生命和财产的安全，任何意外事故都将对生产和市场造成严重的影响。
在设计和实现MA架构时，必须注意保证系统的安全性和可靠性，以避免任何问题的发生。
总的来说，大型复杂工业系统的多智能体架构设计和实现需要同时考虑多个因素。
只有在合理利用技术的同时，考虑到智能体之间的协作，系统的可扩展性和安全性等因素，才能保证系统的高效性和实用性。
大规模并发系统的架构设计与实现
大规模并发系统的架构设计与实现随着互联网的快速发展，大规模并发系统的出现越来越频繁。
比如高速以太网、互联网、银行交易系统、电商平台等，这些系统需要处理数以万计的请求并保证系统的高可用性、可靠性、高性能和安全性。
因此，大规模并发系统的架构设计和实现变得尤为重要。
在本篇文章中，我们将探讨大规模并发系统的架构设计和实现，重点讨论以下几个方面:1. 系统架构设计在大规模并发系统的架构设计中，需要考虑以下几个方面：1）系统拓扑结构：拓扑结构是指系统中各组件之间的相互关系。
大规模并发系统的拓扑结构应该具有高度可扩展性和容错性。
例如，可以采用分布式系统的架构，通过增加节点来增加系统的容量和可用性。
2）系统负载均衡：由于大规模并发系统的请求量巨大，需要将请求均衡分配到不同的服务器上。
因此，系统的负载均衡是极为重要的。
负载均衡可以使用硬件设备或软件实现。
硬件设备包括硬件负载均衡器和CDN，软件包括Nginx、LVS等。
3）系统数据存储：在大规模并发系统中，数据存储是非常重要的。
数据存储应该具有高可靠性、高可用性、高性能和高扩展性。
因此，可以采用分布式数据库、NoSQL数据库等。
4）系统安全性：大规模并发系统的安全性问题非常重要，包括数据安全、系统安全、网络安全等。
系统需要采用多种安全措施，如网络防火墙、安全认证、监控系统等。
2. 系统性能优化在大规模并发系统中，性能是非常关键的。
因此，需要对系统进行性能优化。
性能优化包括以下方面：1）系统架构优化：系统架构设计合理与否，是直接影响系统性能的因素之一。
因此，在设计系统架构时，必须充分考虑系统的性能，对系统进行合理规划和设计。
2）系统软件优化：包括编程语言的选择、算法的优化、缓存的使用等。
例如，在代码中采用高效的算法，合理利用缓存等。
3）系统数据存储优化：数据库的优化可以提高系统的性能。
例如，采用合理的索引、合理的分区等。
4）系统安全性优化：系统安全性也会影响性能，例如，加密解密、加签验签等操作会降低系统的性能，需要进行优化。
大规模分布式系统架构与设计实战
大规模分布式系统架构与设计实战随着云计算的快速发展和智能化需求的提升，大规模分布式系统已经成为互联网企业和科研院校中必不可少的基础设施之一、大规模分布式系统的架构和设计对系统的性能、可靠性和可扩展性具有重要影响。
本文将介绍大规模分布式系统架构与设计的实战经验和方法。
首先，大规模分布式系统的架构设计要考虑系统的可扩展性。
在系统设计初期，要充分考虑系统未来的发展需求，合理选择分布式架构的模式，如Master/Slave、Peer-to-Peer等。
同时，要设计可横向扩展的架构，采用分布式计算和存储的方式，以满足系统在不断增长的用户和数据规模下的需求。
此外，还需要合理划分系统的功能模块，进行模块化设计，以便提高系统的可维护性和可管理性。
其次，大规模分布式系统的架构设计要考虑系统的性能和可靠性。
在分布式系统中，性能和可靠性是设计的两个关键指标。
对于性能方面，要设计高并发和低延迟的系统。
可以采用负载均衡、缓存、异步处理等技术手段，提高系统的处理能力和响应速度。
对于可靠性方面，要设计容错和容灾机制。
可以采用冗余备份、故障检测与恢复等技术手段，保证系统在部分节点故障的情况下依然能够正常运行。
最后，大规模分布式系统的架构设计要考虑系统的安全性和可监控性。
安全性是指系统对数据、用户和资源的保护能力。
在系统设计时，要考虑系统的权限管理、数据加密和安全审计等安全措施，防止恶意攻击和数据泄露。
同时，要设计系统的监控和诊断功能，及时发现和解决系统中的问题。
可以采用日志记录、指标监控和异常报警等技术手段，提高系统的可监控性和可维护性。
综上所述，大规模分布式系统架构与设计实战需要考虑系统的可扩展性、性能、可靠性、安全性和可监控性等方面。
在实际设计过程中，需要深入理解系统的业务需求和技术特点，结合实际情况选择合适的架构模式和技术手段。
同时，还需要不断进行性能测试和优化，以确保系统能够达到预期的性能和可靠性要求。
只有综合考虑各个方面，才能设计出高效、可靠和安全的大规模分布式系统。
大规模分布式系统架构与设计实战
大规模分布式系统架构与设计实战大规模分布式系统是当今互联网时代的核心技术之一、它可以通过将任务分解为多个小任务并在多个计算机上并行处理来大大提高系统的并发性能和可扩展性。
在实际应用中，大规模分布式系统的架构与设计是至关重要的，本文将探讨大规模分布式系统的架构与设计实战。
首先，大规模分布式系统的架构与设计应该具备高可用性。
高可用性是指系统在面对硬件故障、网络故障或其他异常情况时能够继续正常工作。
为了实现高可用性，系统可以采用冗余设计，将不同的服务或节点部署在不同的机器上，并通过负载均衡来实现请求的分发。
此外，系统还可以采用容错性的设计，当一些节点宕机时，系统能够自动切换到其他可用节点上，以保证系统的连续性和稳定性。
其次，大规模分布式系统的架构与设计应该具备扩展性。
扩展性是指系统能够根据负载的增加而水平扩展，以提高系统的性能和吞吐量。
为了实现扩展性，系统可以采用分布式存储和计算的设计，将数据和计算任务分布在不同的节点上，并通过分片、分布式缓存等技术来提高系统的处理能力。
此外，分布式消息队列和异步通信机制也是实现系统扩展性的重要手段。
再次，大规模分布式系统的架构与设计应该具备容灾性。
容灾性是指系统在面对灾难性故障或不可抗力的情况下仍能够保持数据的完整性和可用性。
为了实现容灾性，系统可以采用多中心部署的设计，将数据和服务备份到不同的地理位置或数据中心中，并通过数据同步和故障切换等机制来保证数据的一致性和可用性。
此外，系统还应该具备监控和告警的能力，及时发现和解决潜在的故障和问题。
最后，大规模分布式系统的架构与设计应该具备安全性。
安全性是指系统能够保护用户数据和系统资源不受未授权访问、数据泄露和恶意攻击等威胁。
为了实现安全性，系统可以采用数据加密、访问控制和身份认证等技术，确保用户数据和系统资源的机密性、完整性和可用性。
此外，系统还应该具备日志记录和审计的能力，以便及时追踪和响应潜在的安全问题。
总之，大规模分布式系统的架构与设计是建立在高可用性、扩展性、容灾性和安全性的基础之上的。
十二运IBC赛事信息共享系统全镜像架构设计
十二运IBC赛事信息共享系统全镜像架构设计一、概述十二运IBC赛事信息共享系统是为十二届全国运动会(以下简称十二运)的IBC部门设计的信息共享系统。
该系统的目标是实现IBC内部各个子系统之间的信息共享与交流，提高赛事管理运转的效率和准确性。
本文将介绍该系统的全镜像架构设计。
二、系统架构全镜像架构是指将整个系统的每个组件都部署在多个服务器上形成完全相同的拷贝。
这样的架构能够提高系统的可用性和可靠性，当其中一台服务器发生故障时，系统可以自动切换到其他服务器上继续运行，不会影响用户的正常使用。
具体来说，十二运IBC赛事信息共享系统的全镜像架构包括以下组件和服务器：1.数据库服务器：负责存储和管理系统的所有数据，包括运动员信息、赛事信息、成绩记录等。
使用主从复制机制，将主数据库的所有更新操作同步到从数据库上，以确保数据的一致性和可用性。
当主数据库发生故障时，从数据库可以自动接管服务，保证系统的连续运行。
2.应用服务器集群：由多个应用服务器组成，每个应用服务器上都部署有系统的主要应用程序，包括用户管理模块、赛事管理模块、成绩查询模块等。
这些应用服务器通过负载均衡器实现流量的均衡分发，以提高系统的并发处理能力。
4.消息队列服务器：用于实现不同应用模块之间的消息传递和异步处理。
当一个模块产生消息时，将其放入消息队列中，其他模块可以从消息队列中获取相关消息并进行处理。
这种异步处理的方式减少了模块之间的直接依赖，提高了系统的可伸缩性和可靠性。
5.监控服务器：实时监控系统的各个组件和服务器的运行状态，包括CPU使用率、内存使用率、磁盘空间等。
当系统出现异常情况时，监控服务器会发出告警，同时记录异常日志以便后续分析和处理。
三、架构优势采用全镜像架构设计的十二运IBC赛事信息共享系统具有以下优势：1.高可用性：每个组件都部署在多个服务器上，当一些服务器发生故障时，系统可以自动切换到其他服务器上继续运行，从而保证系统的连续运行和可靠性。
奥运会的起源与发展
古代奥运会的举办周期与赛事项目
古代奥运会的举办周期
• 古代奥运会每四年举办一次，称为“奥林匹亚周期”
• 从公元前8世纪开始，历时近1200年
• 古代奥运会的举办日期通常在夏至前后，以利于运动员参加比赛
古代奥运会的赛事项目
• 古代奥运会的赛事项目包括赛跑、跳远、投掷、摔跤、拳击等
• 比赛项目以田径为主，不包括球类运动
奥运会发展的潜在机遇与创新
奥运会发展的潜在机遇
• 奥运会通过文化交流、技术合作等活动，促进国际合作与友谊
• 奥运会通过体育旅游、体育产业等领域的发展，为承办国和地区的经济带来机遇
• 奥运会通过奥林匹克教育等活动，培养体育人才，传承体育文化
奥运会的创新
• 奥运会通过科技创新，提高比赛水平，吸引观众
• 奥运会通过环保理念，推动绿色奥运的发展
• 奥运会为体育产业培养了大量的优秀人才和观众群体
奥运会对体育产业的推动
• 奥运会通过赞助、转播权等方式，为体育产业提供了资金支持
• 奥运会通过文化交流、技术合作等活动，促进了体育产业的创新发展
• 奥运会通过基础设施建设，为体育产业的发展创造了良好的环境
04
奥运会对中国体育的影响
奥运会对中国体育事业的推动
• 奥运会为发展中国家提供了学习先进体育技术和经验的机会
• 奥运会通过举办奥林匹克教育等活动，普及体育知识，培养体育人才
奥运会对体育精神的传承与发扬
奥运会对体育精神的传承
• 奥运会倡导友谊、团结、公平竞争的体育精神
• 奥运会通过运动员的拼搏和比赛，展现了体育精神的魅力和价值
• 奥运会为各国和地区传递了友谊与和平的信息，促进了国际间的友好合作
2008年奥运会主体育场8套最经典设计方案
设计方案一设计理念：国家体育场的设计注重自然，强调和谐，并且以实用性为主，它的造型优雅，仿佛二片巨型的树叶轻捷地栖息在一块晶莹的卵石上，它是连接远古与现代、中国与世界、象征与现实的纽带，它定位于文化和艺术中轴线的交点，将反映中国自古以来的创造精神和无限活力，是中国跨越21世纪的桥梁。
基本情况：国家体育场的建筑位置和场地设计，满足所有特殊功能的需求，建筑面积150，000平方米，并且以此为基础面积，鉴于地下服务层和临时用于主办奥运期间必须的各种空间需要，附加20，000平方米。
奥运期间体育场内可以容纳10万人观看赛事，场外的互动广场和周遍平台可以聚集10万人感受比赛的气氛。
赛后，可以将2万个临时座席拆除以作他用，需要时还可以重新搭建。
屋顶：顶部造型的象两片树叶，也象充满活力的肌肉，延伸至底部的两翼实现了空间上的互通，成为了世界上独一无二的"屋顶通道"。
通过和谐的顶部形式，移动顶部可以移动到中心线，从关闭位置到开放位置的运行过程，顶板上升高程为11.1米。
设计利用邻近的湖水和河道之间的落差发电获得开闭屋顶所需要的电力。
设计方案二设计理念：体育场是新闻媒体的焦点、新时代奥运会的里程碑、同时它也是一个热爱体育、热情友好和生气勃勃的民族的标志。
国家体育场是整个奥林匹克公园的中心。
体育场以理想的大体量圆形，作为自然的美满写照而和谐地融入整个奥运设施中，圆形作为无方向性的的完美形式与其周围各个城市和景观元素遥相呼应。
设计通过采用灵活的建筑元素将宏伟壮观的国家体育场生动自然地与整个奥林匹克公园有机地结合在一起。
国家体育场向人们展示了一朵莲花造型，周围的绿叶和花朵更加衬托出它的魅力。
基本情况：体育场的竞赛场地是根据FIFA和IFFA的正式标准设计的。
奥运会比赛使用期间，除了8万个永久座席外，还可以经济简单地借助轻便结构看台在营造2万个临时座席，所有的观众看台，均具有良好的视线条件。
赛后将临时座席擦、拆除后，将在看台屋顶上设立一个四季花园，作为体育休闲用，体育场在奥运会赛后可以作为世界上独一无二的，最有吸引力的"体育俱乐部"，全年全天候开放。
奥林匹克运动会的技术支持如何保障
奥林匹克运动会的技术支持如何保障奥林匹克运动会作为全球规模最大、影响力最广泛的体育盛会，其成功举办离不开强大而可靠的技术支持。
技术支持不仅涵盖了赛事的组织与管理，还包括了赛事的传播、运动员的表现评估以及观众的体验等多个方面。
那么，奥林匹克运动会的技术支持究竟是如何得到保障的呢？首先，基础设施建设是保障技术支持的基石。
举办奥运会的城市需要具备先进的通信网络、电力供应和数据中心等基础设施。
通信网络必须具备高速、稳定和大容量的特点，以满足赛事期间大量数据的传输需求，包括高清视频直播、运动员和裁判的实时数据传输等。
电力供应更是至关重要，不能有丝毫的中断，否则将对赛事的正常进行造成严重影响。
数据中心则负责存储和处理海量的赛事相关数据，为赛事的运营和决策提供支持。
在赛事组织与管理方面，高效的信息系统起着关键作用。
从运动员的注册报名、赛事日程安排，到裁判的选派和计分系统，都依赖于精准的信息化管理。
例如，运动员报名系统要能够准确收集运动员的个人信息、参赛项目和成绩记录等，以便进行资格审核和赛事分组。
赛事日程安排系统需要综合考虑众多因素，如场馆的使用情况、不同项目的时间冲突等，确保赛事流程顺畅。
而计分系统则要做到实时、准确，并且能够在第一时间向全世界公布比赛成绩。
为了确保赛事的公平公正，各种高科技的检测和监控技术也被广泛应用。
比如，在田径比赛中，使用高精度的计时和测距设备，能够精确到毫秒和厘米级别，避免人工测量可能出现的误差。
在游泳比赛中，通过先进的水下摄像和传感器技术，可以监测运动员的动作和轨迹，判断是否存在违规行为。
此外，反兴奋剂检测技术也在不断进步，通过更灵敏的检测方法和更全面的检测指标，严厉打击使用违禁药物的行为。
在赛事传播方面，现代的广播电视技术和网络平台让全世界的观众能够实时观看奥运会的精彩瞬间。
高清、超高清的电视直播画面，多角度的摄像机位设置，以及专业的解说和评论，为观众带来身临其境的观赛体验。
同时，网络直播平台的兴起，让观众可以通过手机、电脑等设备随时随地观看比赛，并且能够根据自己的喜好选择不同的赛事和解说版本。
超级计算机系统架构设计
超级计算机系统架构设计超级计算机系统的架构设计是一个综合性的任务，涉及到硬件、软件、网络以及系统管理等多个方面。
在设计超级计算机系统的架构时，需要考虑系统的可扩展性、可靠性、性能以及资源利用率等方面，以满足大规模并行计算的需求。
首先，超级计算机系统的硬件架构设计是系统设计中的重要一环。
超级计算机通常采用分布式的架构，即将计算任务分配给多个处理节点进行并行计算。
每个处理节点通常由多个处理器、大容量的内存、高速缓存以及高带宽的互连网络组成。
处理节点之间通过高速互连网络进行通信，实现并行计算的目标。
此外，还可以考虑采用GPU等加速器来提升计算性能。
其次，超级计算机系统的软件架构设计是系统设计的另一个关键方面。
超级计算机系统需要支持并行计算模型，如MPI、OpenMP等。
这些并行计算模型可以帮助开发者将计算任务划分成多个子任务，并分配给不同的处理节点进行计算。
此外，还需要支持大规模数据的存储和管理，如分布式文件系统等。
软件架构设计还需要考虑系统的可扩展性和容错能力，以便在节点故障时能够自动恢复计算任务。
超级计算机系统的网络架构设计是系统设计中的另一个重要方面。
为了实现高性能的并行计算，超级计算机系统需要高带宽和低延迟的互连网络。
常用的网络拓扑结构有二维网格、超立方体等。
在网络拓扑结构的设计中，需要考虑节点之间通信的距离和负载均衡等因素，以提高系统的通信性能。
此外，还需要考虑网络的可靠性和容错能力，以保证计算任务能够顺利进行。
最后，超级计算机系统的管理和调度也是系统设计中的重要一环。
超级计算机系统通常需要支持大规模的计算任务，并且需要考虑节点故障、任务调度和资源管理等问题。
系统管理和调度需要考虑系统的可靠性、性能和资源利用率，以提高系统的整体效率和性能。
此外，还需要考虑用户界面和系统监控等方面，以方便用户管理和监控系统的运行状态。
综上所述，超级计算机系统的架构设计涉及到硬件、软件、网络以及系统管理等多个方面。
如何设计高可用性的超级计算机系统架构
如何设计高可用性的超级计算机系统架构超级计算机系统是现代科学发展和工程技术创新的重要推动力。
设计高可用性的超级计算机系统架构对于确保高性能计算任务的稳定运行以及数据的安全性至关重要。
本文将介绍一些关键原则和技术，以帮助设计师构建可靠且高可用的超级计算机系统架构。
1. 弹性和冗余：高可用性的超级计算机系统需要具备弹性和冗余的特性。
弹性是指系统能够根据负载需求自动进行资源调配和扩展。
冗余是指在硬件、软件和网络层面上具备备份和冗余机制，以防单点故障导致系统不可用。
2. 分布式架构：采用分布式架构可以将计算和存储任务分散到多个节点上，以提高系统的可用性和性能。
通过将任务并行化和分发到多个节点上，即使某个节点发生故障，系统的其他部分仍可以继续运行。
3. 容错性：容错性是指系统在面对硬件故障或软件错误时能够继续提供服务而不中断。
为了实现容错性，可以采用多种技术，如冗余计算节点、故障切换和恢复机制等。
此外，使用容错编码算法可以在数据传输过程中纠正错误和损坏，保证数据的可靠性。
4. 可扩展性：超级计算机系统应具备良好的可扩展性，以便在需要增加计算和存储能力时能够方便地扩展。
可扩展性可以通过使用模块化的硬件设计和采用分布式文件系统等技术来实现。
5. 监测和自动化：高可用性的超级计算机系统需要能够及时监测和检测故障，以便及时采取措施进行修复。
通过实时监控系统的运行状态、负载情况和设备健康度，可以预测和避免潜在的故障。
此外，自动化的管理和运维工具可以帮助减少人为错误和提高系统的可用性。
6. 安全和数据保护：高可用性的超级计算机系统应该具备良好的安全性和数据保护机制，以防止数据泄露、损坏或丢失。
采用身份验证、授权和加密等措施可以保护系统和数据的安全。
7. 备份和恢复：定期备份和灾难恢复计划是保证高可用性的重要组成部分。
通过定期备份数据和系统配置，可以在发生故障或灾难事件时快速恢复系统运行。
总结起来，设计高可用性的超级计算机系统架构需要考虑分布式架构、弹性和冗余、容错性、可扩展性、监测和自动化、安全和数据保护以及备份和恢复等方面。
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5. 选择性能,更好,更稳定系统
对于操作系统, 这是 64 位 cpu 普及的时代, 好马配好鞍, 64 位处理器一次能够处理 64 位数据,搭配 64 位操作系统,能够带来以下好处,(1) 更大的整数运算，提高计算机运行效率, 高负载系统笔者测试有 30%性能提升,(2)支持更大内存, 而 java 和 php 切换到 64 操作系统, 几乎不用做任何改动。 对于 web server, Cherokee , nginx 和 apache 都是不错的选择,apache 稳定好,nginx 性能好, 将 nginx 作为 apache 前端代理,也是不错的选择。 无论 A 也好,C 也好,关键在于你驾驭的能 力。
奥林匹克的宗旨是：“更快、更高、更强”（英文：“Faster，Higher，Stronger”）, 从奥运精神,谈系统架构。 笔者 yubing 在 08 年北京奥运会, 负责了中国移动手机电视(手机视频)系统开发和 架构。从系统上线前,按照以前的预计,30 万用户,然而上线后, 用户暴涨。经过不停的调 优,以提升系统性能和稳定性, 最后以 10 来台刀片机, 承载了 500+万用户。短短这短短 几个月,成为世界第一大手机视频网站。 2012 届奥运即将来临,你准备好一场,极限的挑战 吗? 下面是当时系统的一张截图。
发布系统
随着网站访问流量的不断增加， 大多的网络服务都是以负载均衡集群的方 式对外提供服务， 随之集群规模的扩大 ,原来基于单机的服务器管理模式已经不
能够满足我们的需求，新的需求必须能够集中式的、分组的、批量的、自动化的 对服务器进行管理，能够批量化的执行计划任务。 举 2 个发布系统实现例子: (1) 在 svn 版本控制服务器,配置一个 commit 钩子,对于 tag 目录如果为系统 部署的目录,当要发布时发布人员将要发布的代码提交到该目录,生产环 境定时检出改目录代码到生产环境。 (2) 在发布系统部署一个 rsync 服务器,生产环境检出代码到,生产环境。 来点更复杂的 php 有一个很好的扩展 ssh2 客户端 /package/ssh2,当要 发布的时候,根据发布系统 配置好的参数,通过这个个扩展逐个登录到要生产环 境, 执行一系列安装命令。从发布系统下载源码,执行安装命令,返回安装结果。 这个扩展也可以做为批处理,比如要批量更改系统时间,检查到系统出问题 后,批量修改服务器参数配置。 结构图：
1）WEB 应用接入系统 2）负载均衡系统 3）数据库集群系统 4）缓存系统 5）异步,分布式处理系统 6）管理/监控/代码分发系统
WEB 前端接入系统
结构图：
负载均衡系统
负载均衡 （Load Balancing） 负载均衡建立在现有网络结构之上，它提供 了一种廉价有效透明的方法扩展网络设备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网 络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性。 负载均衡系统分为硬件和软件两种。硬件负载均衡效率高，但是价格贵， 比如 F5,radware 等。软件负载均衡系统价格较低或者免费，效率较硬件负载均 衡系统低， 但是随着硬件性能的提升,比如 lvs, nginx,haproxy 等软件负载均衡, 也满足大多数需求。 大多数网站都是硬件、软件负载均衡系统并用。
费时的,通过 xdebug 就很方便, 只需用 xdebug_start_trace('trace'); … xdebug_stop_trace(); 跟踪程序消耗的时间和内存,很方便直观。 在用户侧监控,除了体验外,httpwatch,firebug ,wiresharek,tcpdump 等实 在是居家旅行 必备良药。 系统优化:系统优化可以分成几个部分,硬件,操作系统,内核,应用服务器, 应用程序。 查看和检查优化结果就是使用压测工具来检查了: 典型的有 apache 的 ab,http_load,loadrunner ,mysqlslap。 内核优化部分示例: ulimit -n 65536,修改内核网络参数:
这个发布系统可以帮我们实现下面的目标： 1) 对多台服务器同样的操作,无需重复执行,又发布管理系统批量执行。 2)实现开发、测试、生产环境部署管理管理，发布系统可以介入各个阶段的 代码发布。
3) 能对各个系统的版本进行管理和控制。 操作系统部署,centos,Redhat,通过 pxe,配置 PXE+KICKSTART,配置好的 ks.cfg 可以迅速完成部署工作。
对于可用性更高的也可采用 mysql cluster
缓存系统
缓存将密集的 cpu,io 等的第一次运算的结果保存起来,在以后的调用, 直 接输出。 缓存分为文件缓存、内存缓存、数据库缓存。在大型 Web 应用中使用最多且 效率最高的是内存缓存。由于单机内存有限,常用来保存读写频繁的热门数据, 最常用的分布式内存系统 Memcached。 下图为 memcached 原理图,应用程序要读取 key 为 yubing 的信息。 通过调用 memcache 客户端, memcache 客户端通过配置的 cache 服务器,算出 key 存在哪个 服务器,该 key 所存的服务器,读取出来,返回给应用程序。
使用正确的缓存系统可以达到实现以下目标： 1、使用缓存系统可以提高访问效率，提高服务器吞吐能力，改善用户体验。 2、减轻对数据库及存储集服务器的访问压力。 基于网络的有 memcached,redis,tt 等,基于本机内存 cache 有 apc, EhCache
等等, 或者基于代理的 squid,vanish 等
3. 数据冷热分布
热数据放在高性能设备 cache 中,尽可能接近 cpu,比如: 热门节目,推荐节目,热门图 片。
4. 功能和性能,取舍, 复杂的问题简单化
功能越来越多,系统越来越复杂, 复杂的功能的功能,给用户带来更多的方便的同时,却 给系统,带来更多系统资源消耗,增加维护开发成本, 典型的 80／20 效率法则 ,80%的人只使 了用 20%的功能。另外开发希望运营的配置的透明的 ,可懂的,运营希望开发的是透明,简单 的。Keepalive On or Off ?关闭连接, 释放系统资源，以最大化资源来应付后来的访问请求。 能让飞人刘翔,去举重吗?
net.ipv4.tcp_syncookies=1 net.ipv4.tcp_tw_recyle=1 net.ipv4.tcp_tw_reuse=1 net.ipv4.tcp_fin_timeout=30 net.ipv4.tcp_keepalive_time=180 net.ipv4.tcp_max_syn_backlog=8192 fs.file-max = 6553560
单机监控 了解一台服务器状态,可以先从硬件入手,dmidedecode 或 dmesg 监控内容 CPU 内存 硬盘 IO 网络 监控说明 负载,空闲时间,进程数,时间, 中断队列数
内存量,空闲内存,swap
监控方式 vmstat top vmstat,free df –h df -i iostat/lsof sar -n DEV 1/sar -n EDEV 1/netstat -anp
大型系统,顾名思义就是大流量、高并发,大数据量。针对海量用户,大型网站的运行需 要一个可靠、可扩展、易维护的应用系统平台做为支撑，以保证服务的平稳运行。下面从系 统基础架构说起。
基础架构设计原则-分块,分层
对于大型的系统, 背后必然是一个服务器集群来提供网站服务 ,不同的服务器, 提供不同服务,避免单点故障,方便集中管理、统一配置,扩展等。现实中高可用例子:
现代负载均衡技术通常操作于网络的第四层或第七层,因此又称为 5/7 层交换机
数据库集群系统
由于 Web 前端采用了负载均衡集群结构提高了服务的有效性和扩展性， 因 此数据库必须也是高可靠的， 才能保证整个服务体系的高可靠性，如何构建一个 高可靠的、可以提供大规模并发处理的数据库体系？负载均衡可用 mysqlproxy,lvs, F5 只做 5 层交换,或者应用程序实现。 我们可以采用如图所示的方案：
监控,管理,客服系统
相对于上面这些基础系统,这部分对系统性能要求并不高; 并且服务宕机, 只要在短时间内恢复,不会影响给用户提供正常服务,因此只要数据能恢复的情 况下,不需要冗余和多份. 这部分提供管理自动化部署,立体扫描监控,自愈合, 性能分析。 监控结构图：
随着网站访问流量的不断增加， 大多的网络服务都是以负载均衡集群的方式 对外提供服务，随之集群规模的扩大，服务器越来越多,采用 nagios 结合 cacti 对系统的资源消耗,形成一个直观的视图.同时对各个系统性能状态, 也有一个 大致的了解。监控是全方位多方面的,最直接的就是亲自体验服务的可用性、访 问的速度、结果的完整性、数据的正确性。
磁盘空间,使用,节点数使用
IO上命令查找出耗资源程序,对于 nginx 可以通过 $request_time 记录,
apache 通过 CustomLog %D, mysql 通过 log-slow-queries 记录,查看这种运行的可以执行 show fullprocesslist。其它程序也可以使用 strace 在具体应用上,如果是 php 查找
花絮
1. 不让用户在无知,等待中渡过, 时间相对论
2. 有损服务:
一、 放弃绝对的一致 先写 cache, 回写数据库 ,例如: 视频点击量。 二、 柔性可用，降级服务 即使有很好的过载保护措施，保证整个系统不至于过载。提供局部服务,对用 户提供不完全服务。 华为 boss 鉴权系统, 融创流媒体服务。
如果上面的 cache 我们称为服务器端 cache,那么 Cache 也可以放在用户端, 我们称作客户端 cache。 客户端程序或者浏览器,缓存不经常更新的图片,视频, 静态文件。 下次调用的时候,不是经过服务器, 而是直接从本地读取。 对于手 机应用,效果尤其明显。
异步,分布式处理系统
同步： 提交请求->等待服务器处理->处理完毕返回 这个期间客户端浏览器不 能干任何事